Ⅰ类生油岩人工熟化热解动力学及热解气相色谱研究

本文对含有Ⅰ类干酪根的扶16-02井(埋深355.9m)的未成熟生油岩样品进行了一系列人工熟化,得到了具有不同成熟度的样品。对这些熟化样品,用Ⅱ型岩石评价仪(Rock-EvalⅡ)进行了热解常规分析,用Ⅰ型岩石评价仪(Rock-EvalⅠ)进行了热解模拟实验,并用热解气相色谱仪进行了热解产物组成分析。对于热解模拟实验数据,按串联一级反应动力学模型(Friedman方法)进行处理,得到了一系列热解分析指标和热解生烃动力学参数,揭示了热解产物组成随生油岩成熟度变化的规律以及演化过程中干酪根结构和热解反应本质的变化。     

利用干酪根H/C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力

在近几年来,人们倾向于利用Rock-Eval热解法的氢指数来评价烃源岩,而忽略了用干酪根H/C比值评价烃源岩的优点。Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量(mgHC/g岩石)地给出岩石中干酪根的热解数据。由于在数据分布上的普遍分散性,一般人们认为Rock-Eval热解法对烃源岩评价是一种筛选评价。描述了在烃源岩评价中应用H/C比值的优点,并确定了H/C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性。 热解干酪根的H/C比值与Ⅰ型、Ⅱ型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性。定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性,表明干酪根H/C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标。如果现在和原始H/C比值确定,那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法。现在H/C比值可通过微相有机质分析测试。对于生油源岩,Ⅰ型未熟干酪根的H/C比值为1.35～1.50,Ⅱ型H/C比值为1.20～1.35。 在加热水解实验中,油的排出量与H/C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法。依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC(总有机碳)对Williston盆地(Ba...     

利用干酪根H/C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力

在近几年来,人们倾向于利用Rock-Eval热解法的氢指数来评价烃源岩,而忽略了用干酪根H/C比值评价烃源岩的优点。Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量(mgHC/g岩石)地给出岩石中干酪根的热解数据。由于在数据分布上的普遍分散性,一般人们认为Rock-Eval热解法对烃源岩评价是一种筛选评价。描述了在烃源岩评价中应用H/C比值的优点,并确定了H/C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性。 热解干酪根的H/C比值与Ⅰ型、Ⅱ型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性。定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性,表明干酪根H/C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标。如果现在和原始H/C比值确定,那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法。现在H/C比值可通过微相有机质分析测试。对于生油源岩,Ⅰ型未熟干酪根的H/C比值为1.35～1.50,Ⅱ型H/C比值为1.20～1.35。 在加热水解实验中,油的排出量与H/C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法。依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC(总有机碳)对Williston盆地(Bakken页岩)、Los Angeles盆地(Nodular页岩)和Illionis盆地(New Albany页岩)的成熟烃源岩进行了初步体积估算,其结果于已     

利用干酪根H/C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力

在近几年来,人们倾向于利用Rock-Eval热解法的氢指数来评价烃源岩,而忽略了用干酪根H/C比值评价烃源岩的优点.Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量(mgHC/g岩石)地给出岩石中干酪根的热解数据.由于在数据分布上的普遍分散性,一般人们认为Rock-Eval热解法对烃源岩评价是一种筛选评价.描述了在烃源岩评价中应用H/C比值的优点,并确定了H/C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性.热解干酪根的H/C比值与Ⅰ型、Ⅱ型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性.定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性,表明干酪根H/C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标.如果现在和原始H/C比值确定,那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法.现在H/C比值可通过微相有机质分析测试.对于生油源岩,Ⅰ型未熟干酪根的H/C比值为1.35～1.50,Ⅱ型H/C比值为1.20～1.35.在加热水解实验中,油的排出量与H/C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法.依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC(总有机碳)对Williston盆地(Bakken页岩)、Los Angeles盆地(Nodular页岩)和Illionis盆地(New Albany页岩)的成熟烃源岩进行了初步体积估算,其结果于已发表的该盆地油的评价值非常吻合.     

用人工热演化模拟法计算生油岩的生油量

本文介绍用“生油岩评价仪”(ROCK EVAL)模拟干酪根热降解生油,通过五个盆地的未成熟生油岩的人工热演化模拟试验,表明其结果与成熟生油岩的自然热演化情况相符。在此基础上研究了成熟度与热解烃率、有机质类型与热解烃率之间的关系,并根据此关系解决受成熟度、有机质类型及有机质丰度三个主要因素控制的成熟生油岩的生油量计算问题。     

矿物质对热解烃量和T_(max)的影响

本文通过试验室模拟试验和一万块各类生油岩的热解分析数据统计,探讨了矿物质对热解烃量和最高热解温度 T_(max)的影响。并根据方祖康同志提出的问题进行了Ⅰ型和Ⅱ型生油岩评价仪的对比分析试验。     

黄金管体系中Ⅰ型有机质2种模拟方法生烃特征对比

对2个Ⅰ型有机质干酪根样品在黄金管体系中采用常规连续加热和分步阶段加热的方法进行了生烃模拟实验。通过对2种实验条件下生成原油和气体的分析对比、实验结果的地质推演,得到如下结论:1黄金管体系中进行分步加热模拟方法,不但可以确定不同演化阶段有机质的生油量,同时也可以确定在不同演化阶段的生气量;2源岩生油和其中未排出的残留油的裂解不是2个截然分开的过程,在生油窗的后期,源岩在生油的同时会有一部分在生油窗早期生成的原油发生裂解,至生油窗结束时,已裂解的原油占总生油量的8%~10%;3Ⅰ型有机质热解生成气体较少,一般不超过130mL/gTOC,其生气结束的成熟度界限为RO=3.8%;4在干酪根热解气与原油裂解气共存的成熟度范围(RO=1.5%~2.5%),干酪根热解甲烷碳同位素值高于原油裂解甲烷碳同位素值,干酪根热解生气要比原油裂解气碳同位素值至少高0‰~5‰。且在此范围内成熟度越高,2种不同来源甲烷的碳同位素值差值越大。     

碳酸盐生油岩热演化模拟实验

本文对苏南三迭系青龙组石灰岩干酪根、冀北中元古界铁岭组白云质灰岩岩样及从中分离出的干酩根进行了热模拟实验.用同位素质谱、气相色谱、液相色谱、红外光谱、核磁共振、元素分析、热解、热重、X-衍射、顺磁共振和光学方法对热模拟所得气态产物、抽提物及干酪根进行了分析,获得了对碳酸盐生油岩热演化规律的认识,给出了碳酸盐生油岩成熟度评价的成熟阶段下限和高成熟阶段下限的标准,供碳酸盐岩分布区油气评价工作参考使用. 铁岭组岩石样品和干酪根样品热模拟结果的对比表明,干酩根在岩石中热演化稍慢于分离出来的干酩根热演化.     

最大反应速率法在生油岩生烃率计算中的应用

本文利用岩石评价仪对东濮凹陷埋深1801m的未成熟生油岩进行不同升温速率（2、5、10、15、20℃/min)的热解动力学模拟试验,得到热解反应速率最大时的不同温度T_max。根据这些温度值,用最大反应速率法模型进行回归,求得该生油岩的表观活化能E和指数前因子A分别为199.6KJ/mol,和2.803×10¹³sec^-1。根据这两个热解动力学参数,及东濮凹陷的沉降速率（0.26mm/y)和地温梯度（0.03℃/m),算得该凹陷不同埋深生油岩的生烃率。如埋深为2768m时,生烃率为0.05（可视为生油上限);埋深为3571m时,生烃率为0.95（可视为生烃下限);最大热解速率时埋深为3337m（可视为生油高峰值)。所得生烃率计算,较符合实际情况,可以认为,最大反应速率法模型是一种较简单可行的模拟方法,岩石评价仪是一种适宜于进行生油岩热解动力学的仪器,所得不同埋深的生烃率的计算结果对于油气资源的评价和石油的勘探开发有较大的意义。     

利用岩石热解分析海拉尔盆地有机质类型及生油潜力

岩石热解技术已在油气田勘探开发研究中广泛应用,在评价生油岩生烃潜力和储集岩含油性方面发挥了至关重要的作用.利用岩石热解分析方法研究海拉尔盆地乌尔逊和贝尔凹陷的白垩系各生油岩层,得出结论认为:干酪根主要类型为Ⅱ型,生油潜力较好.     

单冷阱热解色谱仪在烃源岩评价中的应用

利用单冷阱热解色谱仪对烃源岩样品进行热解分析,通过电磁切割和冷阱富集的匹配,能实现烃源岩不同演化阶段热解生烃组分色谱分析,气态烃也得到很好分离,从而为烃源岩组分动力学研究提供了技术保障。对不同类型烃源岩的热解分析表明,烃源岩从Ⅰ型到Ⅲ型有机质,甲烷产率快速增加,而轻质油和重质油则逐渐减少,湿气与有机质类型关系不明确,产率变化不大;烃源岩热解产物正烷烃与正烯烃的比值受到热解速率、烃源岩演化阶段及类型的综合影响,不能简单地以烃源岩热解正烷烃与正烯烃的比值来确定有机质类型。建立的烃源岩热解生烃组分动力学分析技术能提供包括C₁(干气)、C₂—C₄(湿气)、C₅—C₁4(轻质油)和C₁₅₊(重质油)的动力学数据,从而为烃源岩定量评价、确定其主成油期、主成气期、油气比和资源量计算提供了重要技术参数。      

中上扬子地区二叠系烃源岩评价与油气生成

中上扬子地区经历了多期原型盆地的复合叠加,按照烃源岩有机碳含量下限标准,在49条踏勘剖面及丰富的烃源岩样品分析基础上,分析了中上扬子地区二叠系烃源岩的沉积环境、分布范围、有机地球化学特征及其油气生成。下二叠统烃源岩分布广泛,为一套区域性优质烃源岩,沉积于深水-次深水陆棚,北部为秦岭南部隆起、西部为康滇古陆-宝兴隆起、南部为黔中隆起和东南部为江南雪峰隆起所包围,母质类型以Ⅰ-Ⅱ1型干酪根为主,是四川盆地二叠系、三叠系气藏的重要气源岩;上二叠统烃源岩主要包括龙潭组、大隆组泥质岩夹煤层,为较好烃源岩,分布广泛,母质类型以Ⅱ2-Ⅲ干酪根为主;研究区二叠系烃源岩总体处于高过成熟热演化阶段。     

中国南方海相烃源岩生烃动力学研究

利用Rock-Eval 6热解仪和Optkin动力学软件对中国南方海相烃源岩4种有机质类型样品进行了动力学分析,研究得出在相近演化阶段样品平均活化能是Ⅲ型>Ⅱ₂型>Ⅱ₁型>Ⅰ型,生烃能力是Ⅰ型>Ⅱ₁型>Ⅱ₂型>Ⅲ型,有效生烃期间(干酪根生烃转化率10%~90%)活化能跨度ΔE_Ⅰ<15kJ/mol,15kJ/mol<ΔE_Ⅱ1<20kJ/mol,20kJ/mol<ΔE_Ⅱ2<30kJ/mol,ΔE_Ⅲ>30kJ/mol,有效生烃温度跨度ΔT_Ⅰ≤65℃,65℃≤ΔT_Ⅱ1≤75℃,75℃≤ΔT_Ⅱ2≤85℃,ΔT_Ⅲ≥110℃.达到干酪根10%转化率的时间顺序是Ⅲ型最早,Ⅱ₂型早于Ⅱ₁型,Ⅰ型最晚.而完成90%干酪根转化率时间则是Ⅰ型早于Ⅱ₁型,Ⅱ₂型次之,Ⅲ型最晚.干酪根有机大分子结构特征和元素组成决定了其生烃活化能的频率分布特征,海相优质烃源岩具有快速生烃的特质.      

Whole-Rock,Clay Mineral Contents and Matrix Effect on the Cenomanian/Turonian Petroleum Source Rocks in the Lower Antalya Nappe,Western Taurus Region of Turkey

Abstract

Whole-rock analyses by x-ray powder diffraction and Rock-Eval pyrolysis studies were carried out on the Cenomanian/Turonian Dereköy formation shales from four sample sites in the Lower Antalya Nappe in the western Taurus region (SW Turkey) to determine rock-forming mineral assemblages, their abundance in bulk composition, and clay matrix effect on hydrocarbon yield during Rock-Eval pyrolysis. These studies indicate that the rock-forming minerals are mostly quartz (3–68%), clay minerals (32–81%) including smectite and illite, and rare to common calcite (0–39%), feldspar (0–5%) and mica (0–11%). High total organic carbon (TOC) contents (up to 42 wt%) and corrected hydrogen indices between 538 and 642 (mg HC/g TOC) correspond to marine organic matter (Type II kerogen) and excellent oil-prone hydrocarbon source rocks. Strong positive correlation (R ² = 0.84 to 0.96) between hydrocarbon yield (S ₂) and TOC content implies that the positive values of x and y-intercepts are relatively high, with values ranging between 1–13.117 mg pyrolysable hydrocarbon in 1 g of rock. These results mean that the clay matrix is the main agent of adsorbtion, and high amounts of hydrocarbon retention must be present.     

烃源岩特征与生烃动力学研究——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组含有丰富的油气资源,其烃源岩主要有页岩、碳酸盐质页岩和粉砂质泥岩,它们均具有有机质丰度高、生烃潜力大、当前处于低成熟至成熟阶段、有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主的特征,在对其特征进行评价的基础上,选取中-低成熟度、有机质丰度较高的烃源岩进行开放体系条件下的热解实验和动力学模拟实验,进而研究烃源岩样品的生排烃特征。结果表明,芦草沟组烃源岩活化能主要为210 kJ/mol;上述3 种烃源岩中,页岩具有最高的生烃量和排烃效率,碳酸盐质页岩次之,而粉砂质泥岩的生烃量和排烃率均最低,但前两者却具有较高的滞留烃含量。综合前人的研究成果,最终认为芦草沟组烃源岩生烃增压作用是烃源岩排烃和致密油气聚集的主要动力,页岩和碳酸盐质页岩段是致密油勘探的目标层段。     

Integration of well log analysis data with geochemical data to evaluate possible source rock. Case study from GM-ALEF-1 well,Ras Ghara oil Field,Gulf of Suez-Egypt

Well logging methodology in geochemical evaluation is an important technique not only for its usefulness as a quick scan of potential source rock, but also in its ability to identify the organic richness (TOC%) of these rocks. Wireline logs can be used to identify source rock intervals in the primary stage of well drilling. Consequently, the logs used for source rock evaluations and calculation of Total Organic Carbon most commonly include density, sonic, gamma ray, neutron and resistivity by using several methods.In this research, a suite of geophysical logs and geochemical data were applied for determining the Total Organic Carbon content (TOC) and compare them together, in addition to source rock evaluation of the study formation.Application of such techniques take place in one well GM-ALEF-1 well located in the Ras Ghara oil Field, Gulf of Suez, Egypt, represented by Miocene rock, Rudeis Formation. A calculated TOC is compared with the measured one from the LECO SC632 after that Rock-Eval pyrolysis data also used to evaluate the TOC content mainly, organic richness, types of kerogen, and thermal maturity.The results of comparison showed that the Petrophysical method using ΔlogR and the LECO and Rock-Eval pyrolysis techniques have produced close results for Total Organic Carbon content, Hence it can be used as a fast and efficient way to regard the intervals rich in organic matter, further step takes place and the reach interval of organic matter is evaluated geochemically shows that the shale in Rudeis formation have fair to good organic richness, it has the potential to produce type II/III kerogen. It is marginally mature to mature source rock. The expected generated hydrocarbon is fair oil source with some gas.     

碳酸盐岩烃源岩不同热模拟方式下气体碳同位素演变特征

我国海相烃源岩普遍处于高—过成熟阶段,现有的烃气碳同位素指标不能直接应用于判识海相碳酸盐岩天然气成因类型以及进行油气源对比。利用云南禄劝Ⅱ₁型低成熟海相碳酸盐岩烃源岩,开展了不同热模拟方式下的系列热解生烃实验,对收集的气体产物进行碳同位素分析。结果表明:①在整个热演化阶段,干酪根碳同位素值随成熟度变化不大,而甲、乙烷碳同位素值均随成熟度增加先变轻再变重,具有相似的演变特征,在油气生成的主要阶段,明显小于其母质干酪根碳同位素值,在过成熟阶段,乙烷碳同位素变重的趋势明显加快,甚至大于其母质干酪根的碳同位素值,呈现出“煤型气”特征,故单纯地采用甲、乙烷碳同位素值来判识天然气类型时需要慎重;②在成熟度相同时,半封闭—半开放体系模拟实验所得气体碳同位素值相比封闭体系模拟实验的要轻,这指示同一烃源岩排出烃气所形成的常规天然气藏,其烃气碳同位素值与滞留在源内的页岩气碳同位素值存在一定的差异,显示出似乎“不同源”的特征,在利用碳同位素模版或回归公式开展气源对比时也需要注意;③两种热模拟方式下、同一种烃源岩在全演化阶段,甲烷碳同位素值总是比乙烷的要小,这表明由单一烃源岩直接供气形成的常规天然气藏,不会发生甲、乙烷碳同位素的“倒转现象”。      

鄂尔多斯盆地延长探区延长组泥页岩有机地球化学特征及评价

鄂尔多斯盆地三叠系延长组在特殊的构造运动和沉积背景下发育了长7和长9两套暗色泥页岩层系,成为了延长组油气成藏的重要烃源岩。鉴于此,本文运用有机地球化学手段对其进行系统的特征描述并进行评价。结果表明,本区延长组泥页岩有机碳含量总体较高,质量分数为3.2%~15.2%,平均为6.8%;氯仿沥青“A”的含量为0.31%~1.15%,平均为0.71%;生烃潜量为10.20~69.93 mg/g,平均为18.28 mg/g;总体评价为好—最好烃源岩。通过热解参数和干酪根显微组分综合分析,延长组泥页岩有机质类型总体以Ⅰ型和Ⅱ1型为主,少量为Ⅱ2型。延长组泥页岩镜质体反射率R o值为0.48%~1.32%,最大热解峰温T max分布在431~474℃,平均为450.9℃,大部分进入生烃门限,主要处于低成熟—成熟阶段。该成果对中生界油气藏的勘探部署和评价有一定的借鉴意义。